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特許7103616光起電力モジュール、光起電力システムおよび方法
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-07-11
(45)【発行日】2022-07-20
(54)【発明の名称】光起電力モジュール、光起電力システムおよび方法
(51)【国際特許分類】
   H01L 31/042 20140101AFI20220712BHJP
   H02S 40/34 20140101ALI20220712BHJP
【FI】
H01L31/04 500
H02S40/34
【請求項の数】 29
(21)【出願番号】P 2018559921
(86)(22)【出願日】2017-06-28
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2019-07-11
(86)【国際出願番号】 US2017039802
(87)【国際公開番号】W WO2018005674
(87)【国際公開日】2018-01-04
【審査請求日】2020-06-12
(31)【優先権主張番号】15/201,064
(32)【優先日】2016-07-01
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
【前置審査】
(73)【特許権者】
【識別番号】505379467
【氏名又は名称】サンパワー コーポレイション
(74)【代理人】
【識別番号】110000877
【氏名又は名称】龍華国際特許業務法人
(72)【発明者】
【氏名】ブネア、ガブリエラ エレナ
(72)【発明者】
【氏名】タ、クオン マイン
(72)【発明者】
【氏名】アブラ、ルイス
(72)【発明者】
【氏名】ゴーニー、リー
【審査官】原 俊文
(56)【参考文献】
【文献】特開昭56-093274(JP,A)
【文献】特表2011-507282(JP,A)
【文献】特開2001-015789(JP,A)
【文献】米国特許出願公開第2008/0156365(US,A1)
【文献】米国特許出願公開第2015/0144181(US,A1)
【文献】米国特許出願公開第2016/0173026(US,A1)
【文献】米国特許第04283106(US,A)
【文献】米国特許出願公開第2014/0318602(US,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H01L 31/02-31/078
H02S 10/00-10/40
H02S 30/00-99/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
前面層と裏面層との間において、導体に電気的に接続された光起電力セルを有するモジュール積層体と、
前記モジュール積層体上に装着されたプラグコンタクトレセプタクルであって、プラグチャネルの周りのプラグケーシングと、前記プラグチャネルと位置合わせされたコンタクトスロットを含む基壁とを有するプラグコンタクトレセプタクルと、
前記導体に取り付けられるコンタクト基部と、前記コンタクトスロットを通って前記プラグチャネル内に延在するコンタクト突起と、を有するコンタクトと、
を備え、
前記モジュール積層体は、前記光起電力セルを含む複数の光起電力セルの第1のサブストリングと、第2の光起電力セルを含む複数の光起電力セルの第2のサブストリングとを含み、
前記コンタクト突起は、コンタクト軸に沿って前記裏面層の裏面に対して交差する方向に延在する延在部と、前記裏面層の裏面の面内方向に前記コンタクト軸から離れるように延在し、前記基壁の上に配置される保持タブとを含む、
光起電力モジュール。
【請求項2】
前記保持タブは、前記面内方向に前記コンタクト軸から離れるように、且つ、前記コンタクト突起の先端から前記コンタクト基部への方向に延在する、請求項1に記載の光起電力モジュール。
【請求項3】
前記保持タブは、前記コンタクト突起の先端から前記コンタクト基部への方向に前記基壁を押して、前記プラグコンタクトレセプタクルを前記モジュール積層体に対して保持する、請求項1または2に記載の光起電力モジュール。
【請求項4】
前記コンタクト突起は、二つの前記保持タブを含み、
一方の前記保持タブは、前記面内方向における一方の方向に前記コンタクト軸から離れるように延在し、他方の前記保持タブは、前記面内方向における前記一方の方向とは反対の方向に前記コンタクト軸から離れるように延在し、
二つの前記保持タブは、一方の前記保持タブの先端と他方の前記保持タブの先端との距離が、前記コンタクトスロットにおける前記一方の方向の幅より小さくなるまで、前記コンタクト軸に向かって前記面内方向における内側に撓む、
請求項1から3のいずれか一項に記載の光起電力モジュール。
【請求項5】
前記コンタクト突起は、前記コンタクト軸の周りにおいて突起剛性を有し、前記導体は、導体軸の周りにおいて導体剛性を有し、前記突起剛性は、前記導体剛性より大きい、請求項1から4のいずれか一項に記載の光起電力モジュール。
【請求項6】
前記コンタクト突起は、コンタクト断面領域を含み、前記コンタクトスロットは、スロット断面領域を含み、前記コンタクト断面領域は、前記スロット断面領域より小さく、かつ、前記スロット断面領域に従う、請求項1から5のいずれか一項に記載の光起電力モジュール。
【請求項7】
前記裏面層には、前記裏面層を通って形成された開口部が設けられ、
前記開口部の外形は、前記コンタクト基部の外形よりも大きい、
請求項1から6のいずれか一項に記載の光起電力モジュール。
【請求項8】
前記プラグコンタクトレセプタクルは、前記裏面層の裏面上に装着され、
前記コンタクト基部は、前記裏面に平行であり、前記前面層と前記裏面層との間に配置され、
前記コンタクト突起は、前記裏面に交差し、前記開口部を通って外方に延在する、
請求項7に記載の光起電力モジュール。
【請求項9】
前記基壁は、前記裏面層の裏面に平行であり、
前記基壁は、前記裏面層に覆われていない前記コンタクト基部を覆い、且つ、前記裏面層を覆っている、
請求項8に記載の光起電力モジュール。
【請求項10】
前記プラグコンタクトレセプタクルは、前記前面層の前面上に装着され、
前記モジュール積層体は、側縁部を含み、
前記コンタクト基部は、前記前面に平行に延在し、且つ、前記側縁部に延在する、
請求項1から7のいずれか一項に記載の光起電力モジュール。
【請求項11】
前記前面層と前記裏面層との間において、前記コンタクト基部を取り囲む封止材と、
前記プラグコンタクトレセプタクルと前記モジュール積層体との間における接着剤とをさらに備える請求項1から10のいずれか一項に記載の光起電力モジュール。
【請求項12】
光起電力モジュールであって、
前面層と裏面層との間において、導体に電気的に接続された光起電力セルを含むモジュール積層体と、
前記モジュール積層体上に装着されたプラグコンタクトレセプタクルであって、プラグチャネルの周りにおけるプラグケーシングと、前記プラグチャネルと位置合わせされたコンタクトスロットを含む基壁とを含むプラグコンタクトレセプタクルと、
前記導体に取り付けられたコンタクト基部、および前記プラグチャネル内に延在するコンタクト突起を含むコンタクトとを有する、光起電力モジュールと、
オフパネル電子機器と、
前記コンタクトと前記オフパネル電子機器との間で延在し、それらを電気的に接続する外部ケーブルと、
を備え、
前記モジュール積層体は、前記光起電力セルを含む複数の光起電力セルの第1のサブストリングと、第2の光起電力セルを含む複数の光起電力セルの第2のサブストリングとを含み、
前記コンタクト突起は、コンタクト軸に沿って前記裏面層の裏面に対して交差する方向に延在する延在部と、前記裏面層の裏面の面内方向に前記コンタクト軸から離れるように延在し、前記基壁の上に配置される保持タブとを含む、
光起電力システム。
【請求項13】
前記コンタクト突起は、前記コンタクトスロットを通って前記プラグチャネル内に延在する、請求項12に記載の光起電力システム。
【請求項14】
前記コンタクト突起は、二つの前記保持タブを含み、
一方の前記保持タブは、前記面内方向における一方の方向に前記コンタクト軸から離れるように延在し、他方の前記保持タブは、前記面内方向における前記一方の方向とは反対の方向に前記コンタクト軸から離れるように延在し、
二つの前記保持タブは、一方の前記保持タブの先端と他方の前記保持タブの先端との距離が、前記コンタクトスロットにおける前記一方の方向の幅より小さくなるまで、前記コンタクト軸に向かって前記面内方向における内側に撓む、
請求項13に記載の光起電力システム。
【請求項15】
前記保持タブは、前記面内方向に前記コンタクト軸から離れるように、且つ、前記コンタクト突起の先端から前記コンタクト基部への方向に延在する、請求項12から14のいずれか一項に記載の光起電力システム。
【請求項16】
前記保持タブは、前記コンタクト突起の先端から前記コンタクト基部への方向に前記基壁を押して、前記プラグコンタクトレセプタクルを前記モジュール積層体に対して保持する、請求項12から15のいずれか一項に記載の光起電力システム。
【請求項17】
前記裏面層には、前記裏面層を通って形成された開口部が設けられ、
前記開口部の外形は、前記コンタクト基部の外形よりも大きい、
請求項12から16のいずれか一項に記載の光起電力システム。
【請求項18】
前記プラグコンタクトレセプタクルは、前記裏面層の裏面上に装着され、
前記コンタクト基部は、前記裏面に平行であり、前記前面層と前記裏面層との間に配置され、
前記コンタクト突起は、前記裏面に交差し、前記開口部を通って外方に延在する、
請求項17に記載の光起電力システム。
【請求項19】
前記基壁は、前記裏面層の裏面に平行であり、
前記基壁は、前記裏面層に覆われていない前記コンタクト基部を覆い、且つ、前記裏面層を覆っている、
請求項18に記載の光起電力システム。
【請求項20】
前記プラグコンタクトレセプタクルは、前記前面層の前面上に装着され、
前記モジュール積層体は、側縁部を含み、
前記コンタクト基部は、前記前面に平行に延在し、且つ、前記側縁部に延在する、
請求項12から17のいずれか一項に記載の光起電力システム。
【請求項21】
前記前面層と前記裏面層との間において、前記コンタクト基部を取り囲む封止材と、
前記プラグコンタクトレセプタクルと前記モジュール積層体との間における接着剤とをさらに備える、
請求項12から20のいずれか一項に記載の光起電力システム。
【請求項22】
前記光起電力システムはさらに、前記モジュール積層体上に装着された第2のプラグコンタクトレセプタクルと、前記第2の光起電力セルに電気的に接続され、前記第2のプラグコンタクトレセプタクルを通って延在する第2のコンタクトとを備える、
請求項12から21のいずれか一項に記載の光起電力システム。
【請求項23】
前記モジュール積層体の側縁部に沿って装着されたモジュールフレームをさらに備え、
前記モジュールフレームは、前記プラグコンタクトレセプタクルおよび前記第2のプラグコンタクトレセプタクルを含み、
前記第2のコンタクトは、前記第2のプラグコンタクトレセプタクルの第2のコンタクトスロットを通って延在する、
請求項22に記載の光起電力システム。
【請求項24】
前記オフパネル電子機器は、バイパスダイオード、マイクロインバータ、またはDCオプティマイザのうち1つまたは複数を含む、請求項12から23のいずれか一項に記載の光起電力システム。
【請求項25】
モジュール積層体における前面層と裏面層との間において、光起電力セルと、導体と、コンタクトとを接続する段階であって、前記コンタクトは、前記前面層と前記裏面層との間におけるコンタクト基部と、前記裏面層を通って外方に延在するコンタクト突起とを含む、段階と、
前記前面層と前記裏面層との間において、封止材で前記光起電力セルと、前記導体と、コンタクトとを取り囲む段階と、
前記封止材を硬化させる段階と、
コンタクトスロットを含む基壁を有するプラグコンタクトレセプタクルを前記裏面層に取り付けるステップであって、前記コンタクト突起は前記コンタクトスロットを通って延びる段階と、
を備え、
前記モジュール積層体は、前記光起電力セルを含む複数の光起電力セルの第1のサブストリングと、第2の光起電力セルを含む複数の光起電力セルの第2のサブストリングとを含み、
前記コンタクト突起は、コンタクト軸に沿って前記裏面層の裏面に対して交差する方向に延在する延在部と、前記裏面層の裏面の面内方向に前記コンタクト軸から離れるように延在し、前記基壁の上に配置される保持タブとを含む、
方法。
【請求項26】
前記保持タブは、前記面内方向に前記コンタクト軸から離れるように、且つ、前記コンタクト突起の先端から前記コンタクト基部への方向に延在する、請求項25に記載の方法。
【請求項27】
前記光起電力セル、前記導体、および前記コンタクトを前記封止材で取り囲む段階の前に、前記コンタクト突起をプロテクタで覆う段階をさらに備える請求項25または26に記載の方法。
【請求項28】
前記プラグコンタクトレセプタクルを取り付ける前記段階は、前記プラグコンタクトレセプタクルと前記裏面層との間において接着剤を塗布する段階を含む、請求項25から27のいずれか一項に記載の方法。
【請求項29】
前記光起電力セル、前記導体、および前記コンタクトを接続する前記段階は、前記コンタクト基部を前記導体に溶接する段階を含む、請求項25から28のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本出願は、2016年7月1日に出願された先の同時係属中の米国特許仮出願第15/201,064号に基づく優先権の利益を主張するものであり、その完全な開示は参照により本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【0002】
太陽電池として公知の光起電力(PV)セルは、太陽放射を電気エネルギーに変換するための周知のデバイスである。一般に、太陽電池は、半導体処理技術を使用して半導体ウェハ上または基板上に製造され、基板の表面近くにp-n接合が形成される。基板の表面に当たる太陽放射線が、基板のバルク内に電子正孔対を作り、電子正孔対が基板内のpドープ領域およびnドープ領域に移動し、それによりドープ領域間に電圧差が生じる。ドープ領域は、太陽電池上の金属コンタクトに結合されて、電流がセルからセルに結合された外部回路に導かれる。一般に、それぞれ相互接続された太陽電池のアレイは、光起電力モジュールを提供するために、共通または共用のプラットフォーム上に装着される。光起電力モジュールは、光起電力積層体から構成されてよい。複数の光起電力モジュールまたはモジュール群は、光起電力システムを形成する電力分配ネットワークに電気的に結合されてよい。
【図面の簡単な説明】
【0003】
図1】本開示の実施形態による、外部ケーブルを介してオフパネル電子機器に電気的に接続された光起電力モジュールを有する光起電力システムの斜視図を示す。
【0004】
図2】本開示の実施形態による、光起電力モジュールのインパネルモジュール回路の斜視図を示す。
【0005】
図3】本開示の実施形態による、光起電力モジュールの外部電気コネクタの斜視破断図を示す。
【0006】
図4】本開示の実施形態による、光起電力モジュールの外部電気コネクタの上面図を示す。
【0007】
図5】本開示の実施形態による、プラグコンタクトレセプタクルのコンタクトスロットを通って延在するコンタクトのコンタクト突起の上面図を示す。
【0008】
図6】本開示の実施形態による、光起電力モジュールの外部電気コネクタの分解図を示す。
【0009】
図7】本開示の実施形態による、モジュール積層体上に装着されたプラグコンタクトレセプタクルの断面図を示す。
【0010】
図8】本開示の実施形態による、モジュール積層体上に装着されたプラグコンタクトレセプタクルを有するモジュールフレームの斜視図を示す。
【0011】
図9】本開示の実施形態による、モジュール積層体の側縁部上に装着されたコンタクトの斜視図を示す。
【0012】
図10】本開示の実施形態による、モジュール積層体上に装着されたプラグコンタクトレセプタクルを有するモジュールフレームの断面図を示す。
【0013】
図11】本開示の実施形態による、モジュール積層体に取り付けられたマウントケーシングを有するプラグコンタクトレセプタクルの断面図を示す。
【0014】
図12】本開示の実施形態による、外部電気コネクタを有する光起電力モジュールの製造方法のフローチャートを示す。
【0015】
図13】本開示の実施形態による、光起電力モジュールの外部電気コネクタの斜視断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下の詳細な説明は、本質的に単に例示的であり、主題の実施形態またはこのような実施形態の適用および使用を限定することは意図されていない。本明細書で使用するとき、「例示的(exemplary)」という語は、「実施例、実例、または例示としての役割を果たすこと」を意味する。本明細書で例示的として説明される実装はいずれも、必ずしも他の実装よりも好ましいかまたは有利なものとして解釈されるべきではない。さらには、前述の「技術分野」、「背景技術」、「発明の概要」、または以下の「発明を実施するための形態」で提示される、明示または暗示されるいずれの理論によっても、束縛されることを意図するものではない。
【0017】
本明細書は、「実施形態(one embodiment)」または「実施形態(an embodiment)」への言及を含む。「実施形態では(in one embodiment)」または「実施形態では(in an embodiment)」という語句の出現は、必ずしも、同じ実施形態を指すものではない。特定の機能、構造、または特性を、本開示と矛盾しない任意の好適な方式で組み合わせてよい。
【0018】
用語。 以下のパラグラフは、本開示(添付の「特許請求の範囲」を含む)で見出される用語に関する、定義および/またはコンテキストを提供する。
【0019】
「備える」。この用語は、オープンエンド型である。添付の「特許請求の範囲」で使用されるとき、この用語は、付加的な構造または段階を排除するものではない。
【0020】
「~ように構成された」。
様々なユニットまたは構成要素が、1つのタスクまたは複数のタスクを実行する「ように構成された」として説明または請求されることがある。そのようなコンテキストでは、「~ように構成された」は、それらのユニット/構成要素が、操作中にそれらのタスクまたはそれらのタスクを実行する構造を含むことを示すことによって、その構造を含意するために使用される。それゆえ、ユニット/構成要素は、指定のユニット/構成要素が現時点で動作可能ではない(例えば、オン/アクティブではない)場合であっても、そのタスクを実行するように構成されていると言うことができる。ユニット/回路/構成要素が、1つ以上のタスクを実行する「ように構成された」と記載することは、そのユニット/構成要素に関して、米国特許法第112条第6項が適用されないことを、明示的に意図するものである。
【0021】
「第1の」、「第2の」など。本明細書で使用するとき、これらの用語は、それらが前に置かれる名詞に関する指標として使用されるものであり、いずれのタイプの(例えば、空間的、時間的、論理的などの)順序付けも暗示するものではない。例えば、「第1の」方向への言及は、この方向が、順序として第1の方向であることを必ずしも暗示するものではなく、その代わりに、「第1の」という用語は、この方向を別の方向(例えば、「第2の」方向)から区別するために使用される。
【0022】
「結合された」-以下の説明は、要素若しくはノードまたは機能が一体に「結合された」ことについて言及する。本明細書で使用するとき、明示的に別段の定めがある場合を除き、「結合された」とは、1つの要素/ノード/機能が、別の要素/ノード/機能に、直接的または間接的に連結される(または、それと直接的若しくは間接的に連通する)ことを意味するものであり、これは、必ずしも機械的なものではない。
【0023】
さらには、特定の用語法はまた、以下の説明において参照目的のためにのみ使用される場合があり、したがって、限定的であることを意図されていない。例えば、「上側」、「下側」、「より上」、「より下」、「の前に」および「背後に」などの用語は、参照される図面内での方向を指す。「表側」、「裏側」、「後方」、「側面」、「外側」、「内側」、「左側」および「右側」などの用語は、議論されている構成要素について説明する本文および関連図面への参照によって明らかにされる一貫性はあるが任意である基準枠内での、構成要素の部分の向きおよび/または位置を説明するか、あるいは構成要素間の相対的な向きおよび/または位置を説明するものである。そのような用語法は、具体的に上述された語、それらの派生語、および類似の意味の語を含み得る。
【0024】
「抑制する」-本明細書で使用するとき、抑制する、とは、効果を低減または最小化することを説明するために使用される。構成要素または機能が、作用、動作、若しくは条件を抑制するものとして説明される場合、それは、完全に、その結果若しくは成果または将来の状態を完全に阻止し得るものである。さらに、「抑制する」はまた、さもなければ生じ得るであろう成果、性能、および/または効果を低減または減少させることに言及することができる。したがって、構成要素、要素、または機能が、結果若しくは状態を抑制するとして言及される場合、これらの構成要素、要素、または機能は、その結果若しくは状態を完全に阻止または排除する必要はない。
【0025】
PVセルは、太陽光を電気に変換するために使用され得るPVモジュールの内部のPVストリングに組み立てることができる。電気は、通常、モジュール回路から、すなわちPVストリングから、PVシステムのオンパネルの電子機器に運ばれる。より詳細には、オンパネルの電子コンポーネントは、典型的には、ジャンクションボックスまたはPVモジュールの裏面シートに取り付けられたPVドック内に収容された、ダイオード、マイクロインバータ、またはDCオプティマイザなどの電子部品を含む。ジャンクションボックスまたはPVドックは、通常、PVモジュールが積層プロセスによって完全に形成された後、シリコーン系の接着剤によって裏面シートに固定される。電気リボン、すなわち薄く柔軟な金属ストリップは、積層プロセス中にPVモジュールの内部のモジュール回路に取り付けられ、その後、裏面シート内の手動切断スリットを通ってルーティングされ、取り付けられたジャンクションボックス内に外方へ電流を運ぶ。
【0026】
上述したように、既存の光起電力(PV)モジュールは、インパネルモジュール回路からPVモジュールの裏面シートを通ってオンパネルの電子機器まで延在する薄く柔軟な電気リボンを含む。インパネルモジュール回路とオンパネル電子機器との間の直接接続は、異なる機能を提供するために異なるジャンクションボックスをPVモジュールに固定してよい点で便利であるが、オンパネルの電子機器にはコンポーネントとの互換性がない。つまり、オンパネルの電子機器が取り付けられると、取り外しまたは交換することはできない。さらに、電気リボンをインパネルモジュール回路からオンパネルの電子機器にルーティングすることは、手作業を必要とし、容易に自動化されず、製造時間およびコストの増加につながる。したがって、外部電気コネクタを有するPVモジュールを提供することにより、PVモジュールをオフパネル電子機器に容易に交換可能に接続することができ、したがって、PVモジュールは、PVシステムの柔軟性および製造効率を改善することができる。
【0027】
一態様では、外部電気コネクタを有するPVモジュールが提供される。より詳細には、外部電気コネクタは、PVモジュール積層体内で導体(例えば、バスバーまたは電気リボン)に永続的に結合され、PVモジュール積層体上に装着されたプラグコンタクトレセプタクルを通して外方に延在するコンタクト(例えば、金属ブレードタイプのコネクタ)を含んでよい。プラグコンタクトレセプタクルは、コンタクトに対する電気的保護および環境からの保護を提供することができ、嵌合電気コネクタ(例えば、プラグ)を受け入れることができ、嵌合電気コネクタが外部電気コネクタと係合した場合にコンタクトを機械的に支持することができる。したがって、インパネルモジュール回路は、嵌合電気コネクタに、および外部ケーブルまたは嵌合電気コネクタに接続されたオフパネル電子機器にコンタクトを介して電気的に接続してよい。
【0028】
上述の態様は、本明細書で開示されるような外部電気コネクタを有するPVモジュールによって実現してよい。以下の説明では、本開示の実施形態の完全な理解を提供するために、具体的な材料の管理体制および構成要素の構造などの多くの特定の詳細が述べられる。これらの特定の詳細なしに、本開示の実施形態を実践してよい点が、当業者には明らかとなるであろう。他の実例において、特定のタイプの電気コネクタまたはモジュール積層プロセスなど、周知の製造技術または構成要素の構造は、不必要に本開示の実施形態を不明瞭にしないために詳細には説明しない。さらには、図に示される様々な実施形態は、例示的な表現であって、必ずしも寸法通りに描写されるものではないことを理解されたい。
【0029】
要約すると、本明細書では、外部電気コネクタを有するPVシステムおよびモジュールが開示される。実施形態では、PVシステムは、外部ケーブルによってオフパネル電子機器に電気的に接続されたPVモジュールを含む。PVモジュールは、PVセルに電気的に接続された導体を有するモジュール積層体を含んでよい。コンタクトは、導体に取り付けられてよく、モジュール積層体上に装着されたプラグコンタクトレセプタクルのプラグチャネル内に外方に延在してよい。したがって、コンタクトはPVセルからプラグコンタクトレセプタクルへ電流を伝送してよい。プラグコンタクトレセプタクルは、オフパネル電子機器に接続して、電流をデバイスに伝達してよい。
【0030】
実施形態では、コンタクトは、取り囲んでいる封止材によってモジュール積層体の前面層と裏面層との間に積層されたコンタクト基部を含んでよい。プラグコンタクトレセプタクルは、接着剤によってモジュール積層体に接着してよく、実施形態では、封止材および接着剤は同じ材料であり、同じ積層プロセス中に硬化される。プラグコンタクトレセプタクルは、モジュール積層体上の異なる位置に装着されてよい。例えば、プラグコンタクトレセプタクルは、PVモジュールの裏面に、またはPVモジュールの側縁部に沿って接着されてよい。実施形態では、PVモジュールのPVセルのいくつかのサブストリングのそれぞれのための外部電気コネクタを形成するために、PVモジュールの側縁部に取り付けることができるモジュールフレームに1つまたは複数のプラグコンタクトレセプタクルが組み込まれる。
【0031】
また、要約すると、外部電気コネクタを有するPVモジュールを製造する方法が本明細書に開示される。実施形態では、本方法は、PVセル、導体、およびPVモジュールの前面層と裏面層との間のコンタクトを物理的および/または電気的に接続することを含む。例えば、コンタクトは、前面層と裏面層との間のコンタクト基部と、モジュール積層体から外方に延在するコンタクト突起とを含んでよい。PVセル、導体、およびコンタクトは、積層プロセスの間に封止材によって取り囲まれてよく、封止材は硬化されて、固化したモジュール積層体内のコンポーネントを共に接合してよい。コンタクト突起は、固化したモジュール積層体から外方に延在してよい。したがって、プラグコンタクトレセプタクルがモジュール積層体上に装着されて、コンタクト突起がプラグコンタクトレセプタクルのコンタクトスロットを通ってプラグコンタクトレセプタクルのプラグチャネル内に延在するようにしてよい。嵌合コネクタ、例えば、外部ケーブルのコネクタまたはオフパネル電子機器は、電力伝送のためにコンタクト突起と電気的に接続するためにプラグチャネル内に受け入れられてよい。
【0032】
図1を参照すると、本開示の実施形態による、外部ケーブルを介してオフパネル電子機器に電気的に接続されたPVモジュールを有するPVシステムの斜視図が示されている。PVシステム100は、外部ケーブル106によってオフパネル電子機器104に電気的に接続されたPVモジュール102を含んでよい。より詳細には、外部ケーブル106は、PVモジュール102の外部電気コネクタ(図3)からオフパネル電子機器104まで延在してよい。外部ケーブル106は、PVモジュール102および/またはオフパネル電子機器104に素早く接続および切断するための嵌合コネクタを有してよい。外部電気コネクタは、後述するように、電気的な雄または雌コネクタを含んでよく、嵌合コネクタは、対応する雄コネクタまたは雌コネクタを有して雄-雌接続を形成してよい。
【0033】
オフパネル電子機器104は、PVシステム100から容易に取り外して交換してよい。一例として、オフパネル電子機器104は、バイパスダイオード、マイクロインバータ、またはDCオプティマイザのうちの1つまたは複数を含んでよい。したがって、例えば、バイパスダイオードが故障した場合、またはマイクロインバータまたはDCオプティマイザがアップグレードされた場合に、デバイスをスワップアウトしてよい。同様に、新規の、および異なるモジュール電子機器は、それらを外部ケーブル106に接続することによって容易に追加してよい。したがって、PVシステム100は、コンポーネントとの互換性を提供する。
【0034】
実施形態では、PVモジュール102は、1つまたは複数のセル行112およびセル列114に配置されたいくつかのPVセル110を有するモジュール積層体108を含む。例えば、モジュール積層体108は、既知のように、電気的に直列に接続されたPVセル110のストリングを含んでよい。PVセル110のストリングは、物理的に並列に、かつ電気的に直列に配置されたPVセル110を含んでよいサブストリング116にセグメント化してよい。すなわち、それぞれサブストリングは、隣接するサブストリング116と電気的に直列に接続され、第1のセル行112を通って第1の方向に電流が流れ、第1のセル行112に隣接する第2のセル行112を通って第1の方向と反対の第2の方向に電流が流れる。後述されるように、実施形態では、第1のサブストリング116は、外部ケーブル106を介して隣接するサブストリング116に接続されてよい。
【0035】
図2を参照すると、本開示の実施形態による、PVモジュールのインパネルモジュール回路の斜視図が示されている。PVモジュール102のモジュール積層体108は、裏面層204(例えば、ポリマーシート)に平行でありかつそれから離間された前面層202(例えば、ガラスパネル)を含んでよい。より詳細には、モジュール積層体108は、モジュール積層体108がPVモジュール102の外周の周りに延在する側縁部206を有するように、同一の広がりを有した縁部を有する平行な平面シートを含んでよい。
【0036】
PVモジュール102は、PVセル110から離れて電流を運ぶためにバスバーおよび/または導体208(例えば、電気リボン)を含んでよい。より詳細には、導体208は、前面層202と裏面層204との間で、例えば、溶接またははんだ接合によって、対応するPVセル110に接続してよい。例えば、導体208は、側縁部206に最も近接して配置する1つまたは複数のPVセル110に電気的に接続されてよい。したがって、導体208は、対応するPVセル110によって生成された電流を伝送してよい。実施形態では、導体208は、PVモジュール102の1つまたは複数のサブストリング116によって生成された電流を、対応する外部電気コネクタ(後述するコネクタなど)に運ぶ。
【0037】
図3を参照すると、本開示の実施形態による、PVモジュールの外部電気コネクタの斜視破断図が示されている。外部電気コネクタ300は、モジュール積層体108の前面層202上または裏面層204上に装着してよい。より詳細には、外部電気コネクタ300は、プラグコンタクトレセプタクル302を含んでよく、実施形態では、プラグコンタクトレセプタクル302は、モジュール積層体108上の裏面層204の裏面304に取り付けられる。プラグコンタクトレセプタクル302は、外部ケーブル106およびオフパネル電子機器104(図1)に取り付けるためのユニバーサルコネクタを提供してよく、したがって外部ケーブル106(図1)の嵌合コネクタと係合するプラグケーシング306を含んでよい。後述するように、プラグケーシング306は、コンタクト308を取り囲んでよく、プラグケーシング306の基部310は、裏面304に接着または封止してよい。したがって、プラグケーシング306は、外部電気コネクタ300が外部ケーブル106の嵌合コネクタと係合した場合に、コンタクト308またはインパネルモジュール回路への水の浸入を防止することによって、PVシステム100に電気的保護および環境からの保護を提供してよい。
【0038】
図4を参照すると、本開示の実施形態による、PVモジュールの外部電気コネクタの上面図が示されている。実施形態では、外部ケーブル106(図1)の嵌合コネクタは、プラグケーシング306のプラグチャネル402に受け入れられてよい。より詳細には、プラグケーシング306は、プラグチャネル402を画定するために中心軸の周りに横方向に延在するケーシング壁404を含んでよい。ケーシング壁404は、図4に示されている任意の形状の経路(例えば、図4に示す円形経路または実質的に矩形の経路)に沿って延在してよく、嵌合コネクタの断面領域に従う断面領域を有するプラグチャネル402を形成する。すなわち、プラグケーシング306は、嵌合コネクタの外面を滑り嵌めで受けるための内面を有する円筒壁、矩形壁などを含んでよい。ケーシング壁404は、基壁406の上方の高さまで延在してよい。基壁406は、プラグケーシング306の下の基部310の一部であってよい。したがって、基壁406は、プラグチャネル402の底端部で中心軸に直交していてよい。
【0039】
基壁406は、プラグチャネル402と位置合わせされたコンタクトスロット408を有してよい。例えば、コンタクトスロット408は、プラグチャネル402に対向する基壁406の側部から裏面304に対向する基壁406の側部まで基壁406を通るように形成された開口部であってよい。コンタクトスロット408は、図示のように中心軸に沿ってプラグチャネル402と同軸に位置合わせされていてよく、またはコンタクトスロット408は、プラグチャネル402とは非同軸ではあるが、プラグチャネル402から内側にあってよい。したがって、コンタクト308は、コンタクトスロット408を通って、ケーシング壁404から横方向内側の位置でプラグチャネル402内に延在してよい。
【0040】
図5を参照すると、本開示の実施形態による、プラグコンタクトレセプタクルのコンタクトスロットを通って延在するコンタクトのコンタクト突起の上面図が示されている。プラグコンタクトレセプタクル302の基壁406のコンタクトスロット408は、横方向の曲げに対してコンタクト308を支持するようなサイズにしてよい。例えば、コンタクト308は、コンタクトスロット408を通ってプラグチャネル402に延在するコンタクト突起502を含んでよく、コンタクト突起502は同様に、コンタクト突起502の周囲の基壁406がコンタクト突起502のカラム強度を強化するように、コンタクトスロット408に寸法決めしてよい。したがって、コンタクト突起502は、コンタクト断面領域504、すなわちコンタクト突起502を通過する軸の周りの外形を含んでよく、コンタクトスロット408は、同様のサイズのスロット断面領域506、すなわち、軸およびコンタクト断面領域504の周囲の外形を含む。すなわち、スロット断面領域506はコンタクト断面領域504に従ってよい。例えば、コンタクト幅508、すなわちコンタクト断面領域504にわたる横方向寸法は、スロット幅510、すなわちスロット断面領域506を横切る横方向寸法と同様であり得る。コンタクト幅508は、コンタクト突起502に所望の剛性を提供するように予め選択されてよい。実施形態では、コンタクト幅508は、スロット幅510の少なくとも75%である。したがって、コンタクト断面領域504は、スロット断面領域506より小さくてよく、ギャップが、基壁406とコンタクト突起502との間に存在してもよい。ギャップは、プラグケーシング306がコンタクト突起502の上に容易に挿入され、嵌合コネクタが外部電気コネクタ300と係合した場合にコンタクト突起502を横方向に支持することを可能にするように最適化されてよい。
【0041】
コンタクト308のコンタクト突起502は、雄または雌のコンタクトであってよいことが理解されよう。添付の図面では、コンタクト突起502は、雄タブコンタクト(例えば、ブレードタイプのコンタクト)として示されているが、いくつかの実施形態では、コンタクト突起502は、雌型レセプタクルコンタクト(例えば、外部ケーブル106(図1)の嵌合コネクタの雄タブコンタクトを受け入れるように配置された一対のランス)としてよい。コンタクト設計におけるそのような変更は、当業者には明らかであろう。例えば、コンタクト308は、メッキ(例えば、スズ、銀、または金メッキ)で覆われた基部材料(CuSnまたはCuFeなど)を含んでよいことが理解されよう。したがって、そのような詳細のさらなる説明は、ここでは簡潔性のために省略されている。しかしながら、コンタクト突起502が雄または雌コンタクトであるかどうかにかかわらず、コンタクト突起502はコンタクトスロット408を通って延在し、基壁406によって支持してよい。
【0042】
図6を参照すると、本開示の実施形態による、PVモジュールの外部電気コネクタの分解図が示されている。コンタクト突起502(例えば、雄コンタクトタブ)は、コンタクト308のコンタクト基部602に直交して延在してよい。例えば、コンタクト308は、コンタクト基部602がT字型の水平バーを形成し、コンタクト突起502がT字型の垂直バーを形成するように、T字型としてよい。したがって、コンタクト基部602は、モジュール積層体108の裏面304と平行であってよく、コンタクト突起502は、コンタクト軸604に沿って、裏面304に対して直交して延在してよい。より詳細には、コンタクト軸604は、プラグコンタクトレセプタクル302がコンタクト308の上および裏面304上に位置合わせすることが可能となるように、コンタクトスロット408と位置合わせされてよい。
【0043】
実施形態では、裏面シート開口部606は、導体208上のモジュール積層体108の裏面層204に形成してよい。導体208は、導体軸608に沿って、例えばコンタクト軸604に直交する方向に延在してよい。したがって、コンタクト突起502はコンタクト軸604の周りに突起剛性を有してよく、導体208は導体軸608の周りに導体剛性を有してよい。PVモジュール102の裏面シートから電気ピグテールなどの導体208をもたらす典型的な電気的接続とは対照的に、インパネルモジュール回路の露出部分(例えば、コンタクト308)は、モジュール積層体108の内側のインパネルモジュール回路の部分(例えば、導体208)より大きい剛性を有してよい。より詳細には、突起剛性は導体剛性より大きくてよい。さらに、上述したように、コンタクト突起502は、基壁406によって支持されてよく、したがって、コンタクト突起502のカラム強度は、導体208のカラム強度より実質的により大きくてよい。
【0044】
裏面シート開口部606は、コンタクト基部602の外形より大きい外形を有してよい。例えば、裏面シート開口部606は、導体208上の裏面層204を通って形成された矩形の穴であってよく、矩形の穴は、幅および長さを有してもよい。コンタクト基部602は、裏面層204を通る矩形の穴の幅および長さより小さい幅および長さを含む矩形または他の形状の外形を有してよい。したがって、コンタクト308は、裏面シート開口部606を通って導体208上に挿入してよい。
【0045】
実施形態では、裏面シート開口部606は、自動化プロセスを使用して裏面層204内に形成される。例えば、裏面シート開口部606は、打ち抜きプレスを用いて裏面層204に打ち抜かれてよい。したがって、裏面シート開口部606は、裏面層204のどこにでも配置される、多く反復可能な機能としてよい。したがって、裏面シート開口部606を通るコンタクト308のルーティングは、PVモジュールの裏面シート内の手動スリット通路を通る電気リボンのルーティングと比較して、実行するのがより容易であり、コストがかからない可能性がある。
【0046】
図7を参照すると、本開示の実施形態による、モジュール積層体上に装着されたプラグコンタクトレセプタクルの断面図を示す。コンタクト308が裏面層204の裏面シート開口部606を通して挿入された場合、コンタクト基部602は導体208に取り付けてよい。例えば、コンタクト308はL字形を有してよく、L字形の水平バーは、裏面シート開口部606を通して露出された導体208の一部に永続的に取り付けられる(例えば、溶接またははんだ付けされる)してよい。あるいは、コンタクト基部602と導体208との間の物理的接続は、後述するように、コンポーネントを一緒に押圧し、当接したコンポーネントを封止することによって形成してよい。したがって、コンタクト308は導体208に電気的に接続してよい。コンタクト突起502は、L字型の垂直バーであってよく、裏面層204の裏面シート開口部606を通って導体208から外方に延在してもよい。したがって、コンタクト突起502は、外部接点を設けて、外部ケーブル106(図1)の嵌合コネクタとインターフェース接続してよい。
【0047】
実施形態では、コンタクト308の少なくとも一部は、モジュール積層体108内に封止してよい。例えば、前面層202と裏面層204との間にPVセル110を封止するために使用される封止材702はまた、コンタクト基部602と、前面層202と裏面層204との間の導体208とを取り囲んでよい。より詳細には、封止材702は、内部にコンタクト基部602が配置されるPVセル110と裏面層204との間の空間を充填してよい。したがって、封止材702は、モジュール積層体108を形成するために使用されるのと同じ積層プロセス中に、コンタクト308をモジュール積層体108の残りに結合してよい。
【0048】
プラグコンタクトレセプタクル302は、モジュール積層体108に接着されてもよい。例えば、プラグコンタクトレセプタクル302は、コンタクト突起502がプラグチャネル402内に延在し、基部310の上面が裏面層204の裏面304に対向するように、コンタクト308の上に配置されてよい。すなわち、プラグコンタクトレセプタクル302は、裏面層204の裏面304上に装着されてよい。実施形態では、接着剤704がプラグコンタクトレセプタクル302とモジュール積層体108との間に配置される。例えば、接着剤704は、基部310と裏面層204との間に接着剤接合部を形成して、プラグコンタクトレセプタクル302をモジュール積層体108に接合してよい。接着剤704は、熱硬化性接着剤または光硬化性材料を含んでよい。例えば、接着剤704は、封止材702と同じ熱硬化性材料、例えば、ポリエチレンなどの熱可塑性オレフィンであってよい。あるいは、接着剤704は、UV硬化性接着剤であってよく、硬化作業中に紫外線光が接着剤704に浸透することを可能にするように、プラグコンタクトレセプタクル302は半透明材料から形成されてもよい。したがって、プラグコンタクトレセプタクル302は、モジュール積層体108を形成するために使用される積層プロセスと同じまたは異なる作業中に、裏面層204に永続的に結合させてよい。その結果、外部電気コネクタ300をPVモジュール102に直接組み込んで、PVモジュール102のPVセル110から外部ケーブル106および/またはオフパネル電子機器104(図1)との外部接点に外方へ電流を伝送してよい。
【0049】
図8を参照すると、本開示の実施形態による、モジュール積層体上に装着されたプラグコンタクトレセプタクルを有するモジュールフレームの斜視図が示されている。外部電気コネクタ300は、モジュール積層体108の裏面層204を通って外部接点に電流をもたらすコネクタの文脈において、上述される。しかしながら、外部電気コネクタ300は、PVセル110からの電流を任意の方向にもたらしてよい。実施形態では、1つまたは複数のプラグコンタクトレセプタクル302が、モジュール積層体108の側縁部206(隠されている)上に装着される。例えば、PVシステム100は、モジュール積層体108の側縁部206に沿って装着されたモジュールフレーム802を含み、PVモジュール102を設置場所で、例えば頂部に装着するために支持してよい。モジュールフレーム802は、いくつかのプラグコンタクトレセプタクル302を含んでよい。すなわち、プラグコンタクトレセプタクル302は、例えば、フレーム成形または鋳造プロセス中に、モジュールフレーム802と一体的に形成されてよい。
【0050】
側縁部206に沿って装着されたプラグコンタクトレセプタクル302は、それぞれのPVセル行112または列114と位置合わせされてよい。例えば、モジュール積層体108は、第1のセル行112Aに沿って配置された複数のPVセルの第1のサブストリング116と、第2のセル行112Bに沿って配置された複数のPVセルの第2のサブストリング116とを含んでよい。第1のプラグコンタクトレセプタクル302は、第1のセル行112Aに電気的に接続された第1のコンタクト308を受けるように、第1のセル行112Aと位置合わせしてよく、第2のプラグコンタクトレセプタクル302は、第2のセル行112Bに電気的に接続された第2のコンタクト308を受けるように、第2のセル行112Bと位置合わせされてよい。このように、それぞれのコンタクト308が電気的に接続されない場合があるので、セル行112A、112Bは、通常の方式で電気的に直列にするのではなく、電気的に並列に接続されてよい。したがって、外部ケーブル106および/またはオフパネル電子機器104(図1)によって、セル行112間で電気的に接続が確立されてよい。例えば、外部ケーブル106は、2つの端部のそれぞれに嵌合コネクタを含んでよく、嵌合コネクタは、それぞれのプラグコンタクトレセプタクル302と係合されて、サブストリング116を電気的に直列に接続してよい。あるいは、嵌合コネクタは、いくつかのサブストリング116毎のそれぞれのプラグコンタクトレセプタクル302と係合させてよく、バイパスダイオードは、外部ケーブル106と電気的に直列として、バイパスダイオードを1つまたは複数のサブストリング116と並列に配置して、サブストリング116がシャットダウンした場合に電流がバイパスダイオードを通過するようにする。
【0051】
図9を参照すると、本開示の実施形態による、モジュール積層体の側縁部上に装着されたコンタクトの斜視図が示されている。コンタクト308は、PVモジュール102の側縁部206に沿って装着されてよい。より詳細には、コンタクト基部602は、モジュール積層体108と係合するためのクリップ構造(例えば、U字型断面構造)を有してよい。コンタクト突起502は、モジュール積層体108から横方向外方に延在してよい。実施形態では、コンタクト突起502は、モジュール積層体108の積層構造内の導体208に電気的に接続される。あるいは、導体208は、側縁部206から外方に延在してコンタクト基部602に接続してよい。したがって、コンタクト308は、PVセル110から外部接点に向かって横方向外方に電流を運んでよい。
【0052】
図10を参照すると、本開示の実施形態による、モジュール積層体上に装着されたプラグコンタクトレセプタクルを有するモジュールフレームの断面図が示されている。モジュールフレーム802は、側縁部206に沿って装着されたコンタクト308の上に設置されてよい。例えば、外部電気コネクタ300のプラグコンタクトレセプタクル302は、側縁部206上に取り付けられるためのマウントケーシング1002を含んでよい。より詳細には、マウントケーシング1002は、モジュールフレーム802と一体であってよく、コンタクト基部602の周りの適所にカチリと嵌まるような寸法および形状にしてもよい。すなわち、マウントケーシング1002は、コンタクトチャネル1004の周りにU字型断面構造を有してよく、コンタクトチャネル1004は、コンタクト308のコンタクト基部602を受け入れるように寸法決めされてもよい。実施形態では、マウントケーシング1002とモジュール積層体108との間の空間を充填するために、シリコーン系接着剤などの充填材をコンタクトチャネル1004内に配置してよい。接着剤充填材は、モジュールフレーム802をモジュール積層体108に固定してよく、モジュール積層体108の周囲をシールして、コンタクトチャネル1004への水の浸入およびインパネルモジュール回路への水の浸入を防止してよい。
【0053】
マウントケーシング1002は、プラグケーシング306内のプラグチャネル402から基壁406の反対側のコンタクトチャネル1004を取り囲んでよい。したがって、プラグコンタクトレセプタクル302は、マウントケーシング1002がモジュール積層体108にまたがっている場合に、基壁406のコンタクトスロット408を通ってコンタクト突起502を受け入れてよい。このような場合、コンタクト基部602は、基壁406と側縁部206との間のコンタクトチャネル1004内に保持されてよく、コンタクト突起502は、コンタクトスロット408を通ってプラグチャネル402内に延在してよい。したがって、モジュールフレーム802を、コンタクト308の上のモジュール積層体108の側縁部206と係合させることによって、モジュール積層体108の側縁部206に沿って外部電気コネクタ300が形成される。
【0054】
モジュールフレーム802がいくつかのプラグコンタクトレセプタクル302を組み込んだ場合、モジュールフレーム802を側縁部206と係合することにより、PVモジュール102のそれぞれのサブストリングと位置合わせしたいくつかの外部電気コネクタ300を形成してよい。すなわち、モジュールフレーム802が側縁部206上の適所にカチリと嵌った場合、第2のプラグコンタクトレセプタクル302は、第2のPVセルサブストリング116に電気的に接続された第2のコンタクト308を介してモジュール積層体108上に装着される。第2のコンタクト308は、第2のプラグコンタクトレセプタクル302の基壁406内のコンタクトスロット408を通って延在してよい。したがって、第1の外部電気コネクタ300は、第2の外部電気コネクタ300と同時に形成され、単一のフレームの装着作業において形成され得る。
【0055】
図11を参照すると、本開示の実施形態による、モジュール積層体上に取り付けられたマウントケーシングを有するプラグコンタクトレセプタクルの断面図を示す。プラグコンタクトレセプタクル302は、基壁406の第1の側のプラグチャネル402の周りのプラグケーシング306と、基壁406の反対側のコンタクトチャネル1004の周囲のマウントケーシング1002とを含んでよい。実施形態では、マウントケーシング1002は、モジュール積層体108の側縁部206に直接取り付けられて、プラグコンタクトレセプタクル302とモジュール積層体108との間のコンタクトチャネル1004を提供する。したがって、導体208は、側縁部206を介してコンタクトチャネル1004にルーティングされてよい。さらに、導体208は、コンタクトチャネル1004内で折り畳まれて保護されてもよい。その結果、導体208は、コンタクトが完了した後でより低い外形に折り畳まれてよいので、コンタクト308へのアセンブリを実行するのをより容易にするのに十分な長さを有してよい。
【0056】
導体208は、コンタクトチャネル1004を通って、コンタクト308との接点までルーティングされてよい。実施形態では、コンタクト308は、コンタクト基部602がモジュール積層体108の側縁部206の周りに延在し、コンタクト突起502がプラグチャネル402内に延在するような外形を有する。コンタクト基部602の一部は、前面層202に平行であり、コンタクト突起502は、コンタクト基部602から上方に延在してよい。マウントケーシング1002は、コンタクト基部602と同様の外形を有してよく、すなわち、マウントケーシング1002は、モジュール積層体108の側縁部206を包んでよい。実施形態では、コンタクト基部602は、マウントケーシング1002内に埋め込まれている。例えば、コンタクト基部602は、プラスチックマウントケーシング1002内にオーバーモールドされた金属部品であってよい。したがって、マウントケーシング1002および/またはコンタクト基部602は、外部電気コネクタ300をモジュール積層体108に対して適所に保持するために、側縁部206上にクリップしてよい。
【0057】
電流は、PVモジュール102から水平方向外方に横方向に運ばれてよく、コンタクト突起502は、横方向に直交する前向きまたは後向きの対向する方向に電流を垂直上方に運んでよい。したがって、外部電気コネクタ300は、PVモジュール102上の任意の位置に装着されて、1つまたは複数のPVセルサブストリング116から外方にルーティング方向(例えば、水平方向)に電流を運んでよく、外部電気コネクタ300は、ルーティング方向とは異なる方向(例えば、垂直方向)に嵌合コネクタを受けるように形作ってよい。
【0058】
図12を参照すると、本開示の実施形態による、外部電気コネクタを有するPVモジュールの製造方法のフローチャートが示されている。操作1202において、PVセル110、導体208、およびコンタクト308は、PVモジュール102の前面層202と裏面層204との間に接続してよい。より詳細には、PVセル110と、導体208と、コンタクト基部602との間の電気的接続は、モジュール積層体108内に形成されてよい。電気的接続は、コンポーネント間の物理的接続を含んでよい。例えば、PVセル110と、導体208と、コンタクト308とを接続することは、コンタクト基部602を導体208に溶接またははんだ付けすること、および/または導体208をPVセル110に溶接またははんだ付けすることを含んでよい。しかしながら、電気的接続は、溶接またははんだ接合なしでコンポーネントの物理的接触によって形成されてよい。例えば、積層プロセスは、コンタクト基部602と導体208との間に十分な圧力を加えて電気的接続を形成してよく、コンポーネントは、二次溶接が不要になるように封止材によってコンタクトを保持してよい。
【0059】
上述したように、コンタクト308は、裏面シート開口部606を通して挿入され、導体208と接触して配置されてよい。あるいは、裏面層204をモジュール積層体に追加する前に、導体208とコンタクト308との間の物理的接続を形成してもよい。例えば、操作1204において、PVセル110、導体208、およびコンタクト308は、前面層202と裏面層204との間に封止材702によって共に保持され、取り囲まれてよい。封止材702の第1の層は、前面層202とPVセル110との間に積層されてよく、封止材702の第2の層は、PVセル110の裏側、および電気的に接続された導体208およびコンタクト基部602の上に積層されてよい。次いで、裏面シート開口部606がコンタクト突起502と整列し、第2の封止材702が前面層202と裏面層204との間に挟まれるように、裏面層204を設置してよい。封止材702が前面層202と裏面層204との間で圧迫された場合、封止材702は、積層構造内のインパネルモジュール回路の周りに均等に広がってよい。したがって、コンタクト基部602は、前面層202と裏面層204との間に封止してよく、コンタクト突起502は、裏面シート開口部606を通って外側に延びて、モジュール積層体108の外側の接点まで延在してもよい。
【0060】
実施形態では、コンタクト突起502は、上述した封止作業中に保護してよい。例えば、コンタクト突起502は、PVセル110、導体208、およびコンタクト308を封止材702で取り囲む前に、プロテクタによって覆われてよい。一例として、プロテクタは、前面層202と裏面層204との間で封止材702を圧迫する前にコンタクト突起502の上に配置される電気絶縁キャップであってよい。したがって、封止材702がリフローしてインパネルモジュール回路を取り囲むようにするために、封止材702に圧力が加えられた場合、保護キャップはコンタクト突起502を絶縁してコンタクト突起502を被覆されていない、導電状態に維持してよい。
【0061】
操作1206において、封止材702を硬化させてよい。硬化は、熱プロセスを介して、または封止材702の紫外線照射によって行ってよい。したがって、封止材702は、積層構造体を互いに結合させ、PVセルサブストリング116に電気的に接続された状態でインパネルモジュール回路(例えば、コンタクト308)を保持するように硬化してよい。
【0062】
操作1208において、プラグコンタクトレセプタクル302は、裏面層204上に装着してよい。例えば、コンタクト突起502をコンタクトスロット408に通すことによって、プラグコンタクトレセプタクル302をコンタクト308の上に挿入してよい。プラグコンタクトレセプタクル302の基部310は、裏面層204の裏面304に取り付けてよい。接着剤704を使用して、プラグコンタクトレセプタクル302と裏面層204との間の取り付けを形成してよい。すなわち、プラグコンタクトレセプタクル302と裏面層204との間に接着剤704を塗布してよく、その後、コンポーネント間に結合を形成するために、接着剤704を硬化させてもよい。上述したように、接着剤704は、封止材702と同じ材料であってよく、したがって、封止材702が前面層202と裏面層204との間に塗布され硬化されるのと同時に塗布され、硬化されてよい。あるいは、接着剤704は、モジュール積層体108が積層プロセスによって形成された後に、第2の作業として塗布され、硬化されてもよい。したがって、外部ケーブル106またはオフパネル電子機器104の嵌合コネクタを受け入れるための外部電気コネクタ300を有するPVモジュール102を製造してよい。
【0063】
オフパネル電子機器用の電気コネクタを有するPVモジュールを製造する方法の操作は、図12に示すように、異なるシーケンスで実行されてよい。例えば、電気回路のコンポーネントのアセンブリは、積層および/または硬化作業を実行する前に、プロセスのフロントエンドで実行されてよい。
【0064】
操作1202において、裏面シート開口部606は、裏面層204に形成され、コンタクト308の挿入のための穴または空間を提供してよい。コンタクト基部602は、裏面シート開口部606に挿入され、コンタクト308は、セル回路を形成するために導体208に(またはPVセル100に直接)溶接されるか、さもなければ他の方法で物理的および電気的に接続され得る。
【0065】
実施形態では、操作1208が操作1202の直後にあり、プラグコンタクトレセプタクル302を裏面層204上に装着してよい。より詳細には、基部310は、例えば接着結合によって裏面304に取り付けられてよい。こうして、コンタクト突起502は、コンタクトスロット408を通過してコンタクトチャネル1004に入ってよい。したがって、PVモジュール102への外部接続のための電気回路は、積層/硬化作業の間に封止作業を完了する前に形成されてよい。
【0066】
操作1204において、PVセル110、導体208、およびコンタクト308は、上述したように、前面層202と裏面層204との間の封止材702によって共に保持され、取り囲まれてよい。封止材702は、同様に、プラグコンタクトレセプタクル302の一部(例えば、基部310)を取り囲んでよい。次に、操作1206において、封止材702を硬化させて積層プロセスを完了させてよい。硬化した封止材702は、導体208、コンタクト308、裏面層204、およびプラグコンタクトレセプタクル302を確実に結合してよい。したがって、図12の操作は、様々なシーケンスで実行されて、オフパネル電子機器用の外部電気コネクタを有するPVモジュール102を製造してよい。
【0067】
上述の方法は、今日使用されている典型的なモジュール製造プロセスとは異なる場合がある。既存の方法は、電気リボンを有するPV積層体をPVパネルの裏面シートまたは縁部の穴を通過させて形成し、次いで接着剤を用いて既に積層体および硬化されたPVパネルにジャンクションボックスを取り付けることを含む。上述の方法の既存の製造方法を上回る利点は、PVモジュール102の積層体内にモジュール上の電子機器を埋め込む能力を含むことが理解されよう。例えば、小型マイクロチップのサイズを有するDCオプティマイザは、製造方法を実施する間にPVモジュール102内に埋め込まれるか、またはPVモジュール102上に装着され、導体208に接続され得る。オンパネルの電子機器の埋め込みまたは装着は、積層/硬化作業の前に実行してよい。
【0068】
図13を参照すると、本開示の実施形態による、光起電力モジュールの外部電気コネクタの斜視断面図が示されている。外部電気コネクタ300は、プラグコンタクトレセプタクル302を保持するコンタクト308を含んでよい。より詳細には、上述したようにモジュール積層体108に結合され得るコンタクト308は、PVモジュール102のモジュール積層体108に対して、プラグコンタクトレセプタクル302を適所に保持してよい。自己保持機能を有する外部電気コネクタ300のコンポーネントは、上述したものと同様であってよい。例えば、プラグコンタクトレセプタクル302は、モジュール積層体108(図示せず)上に装着された基部310と、基部310から延在して外部プラグを受けるためのプラグチャネル402を形成するプラグケーシング306とを含んでよい。さらに、コンタクト308は、コンタクト基部602から延在するコンタクト突起502を含んでよい。コンタクト基部602は、モジュール積層体108内の導体208(図示せず)に取り付けられてよく、したがって、コンタクト突起502はコンタクトスロット408を通ってコンタクト軸604に沿ってプラグチャネル402内に延在してもよい。実施形態では、コンタクト基部602の少なくとも一部は、保持力がコンタクト502に印加されるように、前面層202と裏面層204との間に保持されてよい。より詳細には、コンタクト502は、例えば、外部ケーブル106に取り付けられたプラグが外部電気コネクタ300から引き離された場合に、モジュール積層体108からの取り外しに抵抗してよい。
【0069】
実施形態では、コンタクト突起502は、保持力をプラグコンタクトレセプタクル302に伝達してよい。例えば、コンタクト突起502は、コンタクト軸604から横方向に離れるように延在し、基壁406の上に配置される1つまたは複数の保持タブ1302を含んでよい。除去力がプラグコンタクトレセプタクル302に加えられた場合(例えば、外部ケーブル106のプラグがプラグケーシング306に摩擦除去力を加えた場合)、基壁406は(複数の)保持タブ1302の先端にコンタクトし、したがって(複数の)保持タブ1302は、基壁406を下方に押して、プラグコンタクトレセプタクル302をモジュール積層体108に対して保持してよい。したがって、積層体内コンタクト308は、プラグコンタクトレセプタクル302によって提供されるハウジングを押さえてよい。
【0070】
保持タブ1302は、図13に示す保持状態から挿入/除去状態(図示せず)へと内側に撓んでよい。より詳細には、保持タブ1302は、保持タブ1302の先端間の距離がコンタクトスロット408の幅より小さくなるまで、コンタクト軸604に向かって横方向内側に撓んでよい。したがって、保持タブ1302は、コンタクト突起502を越えてコンタクトスロット408をスライドさせ、保持状態と挿入/取り外し状態との間で保持タブ1302を移行させることによって、プラグコンタクトレセプタクル302をコンタクト突起502の上にモジュール積層体108から装着させ、取り外すことを可能にする。
【0071】
図13の保持タブ1302は、プラグコンタクトレセプタクル302を保持するためにコンタクト308に組み込まれ得る保持機能の代表例である。すなわち、保持タブ1302は例示的なものであり、限定的ではない。代替的な保持機能が考えられてもよい。例えば、コンタクト突起502は、円筒状のコアを含んでよく、スレッド機構は、コアの周りを回転して、ネジ留め具の機構を提供してよい。したがって、コンタクトスロット408は、プラグコンタクトレセプタクル302がコンタクト突起502上にねじ込まれ、モジュール積層体108に対して保持されることを可能にするための嵌合ねじ面を有してよい。したがって、この説明の範囲内で、多数の代替の外部電気コネクタ300の構成を考えてよい。
【0072】
保持タブ1302は、導電性であっても非導電性であってもよく、コンタクト突起502と一体であってもよく、コンタクト突起502とは別個であってもよい。例えば、コンタクト突起502および保持タブ1302は、モノリシックな導電性形態の別個の部分、例えば所望の形状に切断されて曲げられた金属性シムとして製造してよく、したがって両方とも導電性であり得る。あるいは、コンタクト突起502は、導電性材料から製造されてもよく、保持タブ1302は、ポリマー絶縁材料から形成されてもよい。保持タブ1302は、コンタクト突起502上にオーバーモールドしてよい。したがって、保持タブは、保持機能を果たすために柔軟性および/または弾力性のために選択された材料から製造されてよく、コンタクト突起502は、電気的接続機能を果たすために電気導電性のために選択される材料から製造されてもよい。
【0073】
外部電気コネクタ300の保持機能は、モジュール積層体108の裏面層204を貫通してよい。例えば、保持タブ1302は、裏面層204に形成された開口部を通って延在してよく、モジュール積層体108内に内部積層されてもよい。したがって、モジュール積層体108から保持機能を介して、ならびにコンタクト基部602に取り付けられたコンタクト突起502を介して、プラグコンタクトレセプタクル302に保持力が伝達され得る。
【0074】
外部電気コネクタを有するPVモジュールが説明されている。特定の実施形態が上述されてきたが、これらの実施形態は、特定の機能に関して単一の実施形態のみが説明される場合であっても、本開示の範囲を限定することを意図されていない。本開示で提供される機能の例は、別段の定めがある場合を除き、制約的であることよりも、むしろ例示的であることを意図するものである。上記の説明は、本開示の利益を有する当業者には明らかとなるような、変更、修正、および均等物を包含することを意図するものである。
【0075】
本開示の範囲は、本明細書で対処される問題のいずれかまたは全てを軽減するか否かにかかわらず、本明細書で(明示的または暗示的に)開示される、あらゆる機能若しくは機能の組み合わせ、またはそれらのあらゆる一般化を含む。したがって、本出願(または、本出願に対する優先権を主張する出願)の実施の間に、任意のそのような機能の組み合わせに対して、新たな請求項を形式化してよい。具体的には、添付の特許請求の範囲を参照して、従属請求項からの機能を、独立請求項の機能と組み合わせてよく、それぞれの独立請求項からの機能を、任意の適切な方式で、単に添付の請求項で列挙される具体的な組み合わせのみではなく、組み合わせてよい。
[項目1-1]
前面層と裏面層との間において、導体に電気的に接続された光起電力セルを有するモジュール積層体と、
上記モジュール積層体上に装着されたプラグコンタクトレセプタクルであって、プラグチャネルの周りのプラグケーシングと、上記プラグチャネルと位置合わせされたコンタクトスロットを含む基壁とを有するプラグコンタクトレセプタクルと、
上記導体に取り付けられるコンタクト基部と、上記コンタクトスロットを通って上記プラグチャネル内に延在するコンタクト突起と、を有するコンタクトと、
を備える光起電力モジュール。
[項目1-2]
上記コンタクト突起は、コンタクト軸の周りにおいて突起剛性を有し、上記導体は、導体軸の周りにおいて導体剛性を有し、上記突起剛性は、上記導体剛性より大きい、項目1-1に記載の光起電力モジュール。
[項目1-3]
上記コンタクト突起は、コンタクト断面領域を含み、上記コンタクトスロットは、スロット断面領域を含み、上記コンタクト断面領域は、上記スロット断面領域より小さく、かつ、上記スロット断面領域に従う、項目1-1または1-2に記載の光起電力モジュール。
[項目1-4]
上記プラグコンタクトレセプタクルは、上記裏面層の裏面上に装着され、上記コンタクト基部は、上記裏面に平行であり、上記コンタクト突起は、上記裏面に直交する、項目1-1から1-3のいずれか一項に記載の光起電力モジュール。
[項目1-5]
上記前面層と上記裏面層との間において、上記コンタクト基部を取り囲む封止材と、
上記プラグコンタクトレセプタクルと上記モジュール積層体との間における接着剤と、
をさらに備える項目1-1から1-4のいずれか一項に記載の光起電力モジュール。
[項目1-6]
上記モジュール積層体は、側縁部を含み、上記プラグコンタクトレセプタクルは、上記側縁部上に装着される、項目1-1から1-3のいずれか一項に記載の光起電力モジュール。
[項目1-7]
上記プラグコンタクトレセプタクルは、上記側縁部に取り付けられたマウントケーシングを含み、上記マウントケーシングは、上記プラグチャネルから、上記基壁の反対側のコンタクトチャネルを取り囲み、上記コンタクト基部は、上記コンタクトチャネル内にある、項目1-6に記載の光起電力モジュール。
[項目1-8]
上記モジュール積層体は、上記光起電力セルを含む複数の光起電力セルの第1のサブストリングと、第2の光起電力セルを含む複数の光起電力セルの第2のサブストリングとを含み、
上記光起電力モジュールはさらに、上記モジュール積層体上に装着された第2のプラグコンタクトレセプタクルと、上記第2の光起電力セルに電気的に接続され、かつ上記第2のプラグコンタクトレセプタクルを通って延在する第2のコンタクトとをさらに備える、
項目1-1から1-7のいずれか一項に記載の光起電力モジュール。
[項目1-9]
上記モジュール積層体の側縁部に沿って装着されたモジュールフレームをさらに備え、
上記モジュールフレームは、上記プラグコンタクトレセプタクルと、上記第2のプラグコンタクトレセプタクルとを有し、上記第2のコンタクトは、上記第2のプラグコンタクトレセプタクルの第2のコンタクトスロットを通って延在する、
項目1-8に記載の光起電力モジュール。
[項目1-10]
光起電力モジュールであって、
前面層と裏面層との間において、導体に電気的に接続された光起電力セルを含むモジュール積層体と、
上記モジュール積層体上に装着されたプラグコンタクトレセプタクルであって、プラグチャネルの周りにおけるプラグケーシングを含むプラグコンタクトレセプタクルと、
上記導体に取り付けられたコンタクト基部、および上記プラグチャネル内に延在するコンタクト突起を含むコンタクトとを有する、光起電力モジュールと、
オフパネル電子機器と、
上記コンタクトと上記オフパネル電子機器との間で延在し、それらを電気的に接続する外部ケーブルと、
を備える光起電力システム。
[項目1-11]
上記プラグコンタクトレセプタクルは、上記プラグチャネルと位置合わせされたコンタクトスロットを含む基壁を有し、上記コンタクト突起は、上記コンタクトスロットを通って上記プラグチャネル内に延在する、項目1-10に記載の光起電力システム。
[項目1-12]
上記プラグコンタクトレセプタクルは、上記裏面層の裏面上に装着され、上記コンタクト基部は、上記裏面に平行であり、上記コンタクト突起は、上記裏面に直交する、項目1-10または1-11に記載の光起電力システム。
[項目1-13]
上記前面層と上記裏面層との間において、上記コンタクト基部を取り囲む封止材と、
上記プラグコンタクトレセプタクルと上記モジュール積層体との間における接着剤と、
をさらに備える項目1-10から1-12のいずれか一項に記載の光起電力システム。
[項目1-14]
上記モジュール積層体は、上記光起電力セルを含む複数の光起電力セルの第1のサブストリングと、第2の光起電力セルを含む複数の光起電力セルの第2のサブストリングとを含み、
上記光起電力システムはさらに、上記モジュール積層体上に装着された第2のプラグコンタクトレセプタクルと、上記第2の光起電力セルに電気的に接続され、上記第2のプラグコンタクトレセプタクルを通って延在する第2のコンタクトとを備える、
項目1-10から1-13のいずれか一項に記載の光起電力システム。
[項目1-15]
上記モジュール積層体の側縁部に沿って装着されたモジュールフレームをさらに備え、
上記モジュールフレームは、上記プラグコンタクトレセプタクルおよび上記第2のプラグコンタクトレセプタクルを含み、
上記第2のコンタクトは、上記第2のプラグコンタクトレセプタクルの第2のコンタクトスロットを通って延在する、
項目1-14に記載の光起電力システム。
[項目1-16]
上記オフパネル電子機器は、バイパスダイオード、マイクロインバータ、またはDCオプティマイザのうち1つまたは複数を含む、項目1-10から1-15のいずれか一項に記載の光起電力システム。
[項目1-17]
前面層と裏面層との間において、光起電力セルと、導体と、コンタクトとを接続する段階であって、上記コンタクトは、上記前面層と上記裏面層との間におけるコンタクト基部と、上記裏面層を通って外方に延在するコンタクト突起とを含む、段階と、
上記前面層と上記裏面層との間において、封止材で上記光起電力セルと、上記導体と、コンタクトとを取り囲む段階と、
上記封止材を硬化させる段階と、
コンタクトスロットを有するプラグコンタクトレセプタクルを上記裏面層に取り付けるステップであって、上記コンタクト突起は上記コンタクトスロットを通って延びる段階と、
を備える方法。
[項目1-18]
上記光起電力セル、上記導体、および上記コンタクトを上記封止材で取り囲む段階の前に、上記コンタクト突起をプロテクタで覆う段階をさらに備える項目1-17に記載の方法。
[項目1-19]
上記プラグコンタクトレセプタクルを取り付ける上記段階は、上記プラグコンタクトレセプタクルと上記裏面層との間において接着剤を塗布する段階を含む、項目1-17または1-18に記載の方法。
[項目1-20]
上記光起電力セル、上記導体、および上記コンタクトを接続する上記段階は、上記コンタクト基部を上記導体に溶接する段階を含む、項目1-17から1-19のいずれか一項に記載の方法。
[項目2-1]
前面層と裏面層との間において、導体に電気的に接続された光起電力セルを有するモジュール積層体と、
上記モジュール積層体上に装着されたプラグコンタクトレセプタクルであって、プラグチャネルの周りのプラグケーシングと、上記プラグチャネルと位置合わせされたコンタクトスロットを含む基壁とを有するプラグコンタクトレセプタクルと、
上記導体に取り付けられるコンタクト基部と、上記コンタクトスロットを通って上記プラグチャネル内に延在するコンタクト突起と、を有するコンタクトと、
を備え、
上記モジュール積層体は、上記光起電力セルを含む複数の光起電力セルの第1のサブストリングと、第2の光起電力セルを含む複数の光起電力セルの第2のサブストリングとを含み、
上記コンタクト突起は、コンタクト軸に沿って上記裏面層の裏面に対して交差する方向に延在する延在部と、上記裏面層の裏面の面内方向に上記コンタクト軸から離れるように延在し、上記基壁の上に配置される保持タブとを含む、
光起電力モジュール。
[項目2-2]
上記保持タブは、上記面内方向に上記コンタクト軸から離れるように、且つ、上記コンタクト突起の先端から上記コンタクト基部への方向に延在する、項目2-1に記載の光起電力モジュール。
[項目2-3]
上記保持タブは、上記コンタクト突起の先端から上記コンタクト基部への方向に上記基壁を押して、上記プラグコンタクトレセプタクルを上記モジュール積層体に対して保持する、項目2-1または2-2に記載の光起電力モジュール。
[項目2-4]
上記コンタクト突起は、二つの上記保持タブを含み、
一方の上記保持タブは、上記面内方向における一方の方向に上記コンタクト軸から離れるように延在し、他方の上記保持タブは、上記面内方向における上記一方の方向とは反対の方向に上記コンタクト軸から離れるように延在し、
二つの上記保持タブは、一方の上記保持タブの先端と他方の上記保持タブの先端との距離が、上記コンタクトスロットにおける上記一方の方向の幅より小さくなるまで、上記コンタクト軸に向かって上記面内方向における内側に撓む、
項目2-1から2-3のいずれか一項に記載の光起電力モジュール。
[項目2-5]
上記コンタクト突起は、上記コンタクト軸の周りにおいて突起剛性を有し、上記導体は、導体軸の周りにおいて導体剛性を有し、上記突起剛性は、上記導体剛性より大きい、項目2-1から2-4のいずれか一項に記載の光起電力モジュール。
[項目2-6]
上記コンタクト突起は、コンタクト断面領域を含み、上記コンタクトスロットは、スロット断面領域を含み、上記コンタクト断面領域は、上記スロット断面領域より小さく、かつ、上記スロット断面領域に従う、項目2-1から2-5のいずれか一項に記載の光起電力モジュール。
[項目2-7]
上記裏面層には、上記裏面層を通って形成された開口部が設けられ、
上記開口部の外形は、上記コンタクト基部の外形よりも大きい、
項目2-1から2-6のいずれか一項に記載の光起電力モジュール。
[項目2-8]
上記プラグコンタクトレセプタクルは、上記裏面層の裏面上に装着され、
上記コンタクト基部は、上記裏面に平行であり、上記前面層と上記裏面層との間に配置され、
上記コンタクト突起は、上記裏面に交差し、上記開口部を通って外方に延在する、
項目2-7に記載の光起電力モジュール。
[項目2-9]
上記基壁は、上記裏面層の裏面に平行であり、
上記基壁は、上記裏面層に覆われていない上記コンタクト基部を覆い、且つ、上記裏面層を覆っている、
項目2-8に記載の光起電力モジュール。
[項目2-10]
上記プラグコンタクトレセプタクルは、上記前面層の前面上に装着され、
上記モジュール積層体は、側縁部を含み、
上記コンタクト基部は、上記前面に平行に延在し、且つ、上記側縁部に延在する、
項目2-1から2-7のいずれか一項に記載の光起電力モジュール。
[項目2-11]
上記前面層と上記裏面層との間において、上記コンタクト基部を取り囲む封止材と、
上記プラグコンタクトレセプタクルと上記モジュール積層体との間における接着剤とをさらに備える項目2-1から2-10のいずれか一項に記載の光起電力モジュール。
[項目2-12]
前面層と裏面層との間において、導体に電気的に接続された光起電力セルを有するモジュール積層体と、
上記モジュール積層体上に装着されたプラグコンタクトレセプタクルであって、プラグチャネルの周りのプラグケーシングと、上記プラグチャネルと位置合わせされたコンタクトスロットを含む基壁とを有するプラグコンタクトレセプタクルと、
上記導体に取り付けられるコンタクト基部と、上記コンタクトスロットを通って上記プラグチャネル内に延在するコンタクト突起と、を有するコンタクトと、
を備え、
上記モジュール積層体は、上記光起電力セルを含む複数の光起電力セルの第1のサブストリングと、第2の光起電力セルを含む複数の光起電力セルの第2のサブストリングとを含み、
上記モジュール積層体は、側縁部を含み、
上記プラグコンタクトレセプタクルは、上記側縁部上に装着され、
上記コンタクト突起は、上記側縁部から上記裏面層の裏面の面内方向に突出している、
光起電力モジュール。
[項目2-13]
上記コンタクト基部は、上記側縁部において上記裏面層から上記前面層への方向に延伸している、項目2-12に記載の光起電力モジュール。
[項目2-14]
上記コンタクト基部は、上記側縁部から、上記裏面層の裏面の面内方向にさらに延伸し、且つ、上記前面層の前面の面内方向にさらに延伸している、項目2-13に記載の光起電力モジュール。
[項目2-15]
上記コンタクト基部における、上記裏面層から上記前面層への方向の延伸部分は上記側縁部に接し、
上記コンタクト基部における、上記裏面層の裏面の面内方向への延伸部分は上記裏面に接し、
上記コンタクト基部における、上記前面層の前面の面内方向への延伸部分は上記前面に接している、
項目2-14に記載の光起電力モジュール。
[項目2-16]
上記プラグコンタクトレセプタクルは、上記側縁部に取り付けられたマウントケーシングを含み、上記マウントケーシングは、上記プラグチャネルから、上記基壁の反対側のコンタクトチャネルを取り囲み、上記コンタクト基部は、上記コンタクトチャネル内にある、項目2-12から2-15のいずれか一項に記載の光起電力モジュール。
[項目2-17]
上記光起電力モジュールはさらに、上記モジュール積層体上に装着された第2のプラグコンタクトレセプタクルと、上記第2の光起電力セルに電気的に接続され、かつ上記第2のプラグコンタクトレセプタクルを通って延在する第2のコンタクトとをさらに備える、
項目2-1から2-16のいずれか一項に記載の光起電力モジュール。
[項目2-18]
上記モジュール積層体の側縁部に沿って装着されたモジュールフレームをさらに備え、
上記モジュールフレームは、上記プラグコンタクトレセプタクルと、上記第2のプラグコンタクトレセプタクルとを有し、
上記第2のコンタクトは、上記第2のプラグコンタクトレセプタクルの第2のコンタクトスロットを通って延在する、
項目2-17に記載の光起電力モジュール。
[項目2-19]
光起電力モジュールであって、
前面層と裏面層との間において、導体に電気的に接続された光起電力セルを含むモジュール積層体と、
上記モジュール積層体上に装着されたプラグコンタクトレセプタクルであって、プラグチャネルの周りにおけるプラグケーシングと、上記プラグチャネルと位置合わせされたコンタクトスロットを含む基壁とを含むプラグコンタクトレセプタクルと、
上記導体に取り付けられたコンタクト基部、および上記プラグチャネル内に延在するコンタクト突起を含むコンタクトとを有する、光起電力モジュールと、
オフパネル電子機器と、
上記コンタクトと上記オフパネル電子機器との間で延在し、それらを電気的に接続する外部ケーブルと、
を備え、
上記モジュール積層体は、上記光起電力セルを含む複数の光起電力セルの第1のサブストリングと、第2の光起電力セルを含む複数の光起電力セルの第2のサブストリングとを含み、
上記コンタクト突起は、コンタクト軸に沿って上記裏面層の裏面に対して交差する方向に延在する延在部と、上記裏面層の裏面の面内方向に上記コンタクト軸から離れるように延在し、上記基壁の上に配置される保持タブとを含む、
光起電力システム。
[項目2-20]
上記コンタクト突起は、上記コンタクトスロットを通って上記プラグチャネル内に延在する、項目2-19に記載の光起電力システム。
[項目2-21]
上記コンタクト突起は、二つの上記保持タブを含み、
一方の上記保持タブは、上記面内方向における一方の方向に上記コンタクト軸から離れるように延在し、他方の上記保持タブは、上記面内方向における上記一方の方向とは反対の方向に上記コンタクト軸から離れるように延在し、
二つの上記保持タブは、一方の上記保持タブの先端と他方の上記保持タブの先端との距離が、上記コンタクトスロットにおける上記一方の方向の幅より小さくなるまで、上記コンタクト軸に向かって上記面内方向における内側に撓む、
項目2-20に記載の光起電力システム。
[項目2-22]
上記保持タブは、上記面内方向に上記コンタクト軸から離れるように、且つ、上記コンタクト突起の先端から上記コンタクト基部への方向に延在する、項目2-19から21のいずれか一項に記載の光起電力システム。
[項目2-23]
上記保持タブは、上記コンタクト突起の先端から上記コンタクト基部への方向に上記基壁を押して、上記プラグコンタクトレセプタクルを上記モジュール積層体に対して保持する、項目2-19から2-22のいずれか一項に記載の光起電力システム。
[項目2-24]
上記裏面層には、上記裏面層を通って形成された開口部が設けられ、
上記開口部の外形は、上記コンタクト基部の外形よりも大きい、
項目2-19から2-23のいずれか一項に記載の光起電力システム。
[項目2-25]
上記プラグコンタクトレセプタクルは、上記裏面層の裏面上に装着され、
上記コンタクト基部は、上記裏面に平行であり、上記前面層と上記裏面層との間に配置され、
上記コンタクト突起は、上記裏面に交差し、上記開口部を通って外方に延在する、
項目2-24に記載の光起電力システム。
[項目2-26]
上記基壁は、上記裏面層の裏面に平行であり、
上記基壁は、上記裏面層に覆われていない上記コンタクト基部を覆い、且つ、上記裏面層を覆っている、
項目2-25に記載の光起電力システム。
[項目2-27]
上記プラグコンタクトレセプタクルは、上記前面層の前面上に装着され、
上記モジュール積層体は、側縁部を含み、
上記コンタクト基部は、上記前面に平行に延在し、且つ、上記側縁部に延在する、
項目2-19から2-24のいずれか一項に記載の光起電力システム。
[項目2-28]
上記前面層と上記裏面層との間において、上記コンタクト基部を取り囲む封止材と、
上記プラグコンタクトレセプタクルと上記モジュール積層体との間における接着剤とをさらに備える、
項目2-19から2-27のいずれか一項に記載の光起電力システム。
[項目2-29]
上記光起電力システムはさらに、上記モジュール積層体上に装着された第2のプラグコンタクトレセプタクルと、上記第2の光起電力セルに電気的に接続され、上記第2のプラグコンタクトレセプタクルを通って延在する第2のコンタクトとを備える、
項目2-19から2-28のいずれか一項に記載の光起電力システム。
[項目2-30]
上記モジュール積層体の側縁部に沿って装着されたモジュールフレームをさらに備え、
上記モジュールフレームは、上記プラグコンタクトレセプタクルおよび上記第2のプラグコンタクトレセプタクルを含み、
上記第2のコンタクトは、上記第2のプラグコンタクトレセプタクルの第2のコンタクトスロットを通って延在する、
項目2-29に記載の光起電力システム。
[項目2-31]
上記オフパネル電子機器は、バイパスダイオード、マイクロインバータ、またはDCオプティマイザのうち1つまたは複数を含む、項目2-19から2-30のいずれか一項に記載の光起電力システム。
[項目2-32]
モジュール積層体における前面層と裏面層との間において、光起電力セルと、導体と、コンタクトとを接続する段階であって、上記コンタクトは、上記前面層と上記裏面層との間におけるコンタクト基部と、上記裏面層を通って外方に延在するコンタクト突起とを含む、段階と、
上記前面層と上記裏面層との間において、封止材で上記光起電力セルと、上記導体と、コンタクトとを取り囲む段階と、
上記封止材を硬化させる段階と、
コンタクトスロットを含む基壁を有するプラグコンタクトレセプタクルを上記裏面層に取り付けるステップであって、上記コンタクト突起は上記コンタクトスロットを通って延びる段階と、
を備え、
上記モジュール積層体は、上記光起電力セルを含む複数の光起電力セルの第1のサブストリングと、第2の光起電力セルを含む複数の光起電力セルの第2のサブストリングとを含み、
上記コンタクト突起は、コンタクト軸に沿って上記裏面層の裏面に対して交差する方向に延在する延在部と、上記裏面層の裏面の面内方向に上記コンタクト軸から離れるように延在し、上記基壁の上に配置される保持タブとを含む、
方法。
[項目2-33]
上記保持タブは、上記面内方向に上記コンタクト軸から離れるように、且つ、上記コンタクト突起の先端から上記コンタクト基部への方向に延在する、項目2-32に記載の方法。
[項目2-34]
上記光起電力セル、上記導体、および上記コンタクトを上記封止材で取り囲む段階の前に、上記コンタクト突起をプロテクタで覆う段階をさらに備える項目2-32または2-33に記載の方法。
[項目2-35]
上記プラグコンタクトレセプタクルを取り付ける上記段階は、上記プラグコンタクトレセプタクルと上記裏面層との間において接着剤を塗布する段階を含む、項目2-32から2-34のいずれか一項に記載の方法。
[項目2-36]
上記光起電力セル、上記導体、および上記コンタクトを接続する上記段階は、上記コンタクト基部を上記導体に溶接する段階を含む、項目2-32から2-35のいずれか一項に記載の方法。
図1
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